Kekonduksian haba logam

Penjelasan nilai perbandingan alat pemanas

Daripada data yang dibentangkan di atas, dapat dilihat bahawa peranti pemanasan dwilogam mempunyai kadar pemindahan haba yang paling tinggi. Secara struktur, peranti sedemikian dibentangkan oleh RIFAR dalam bekas aluminium bergaris. di mana tiub logam terletak, keseluruhan struktur diikat dengan bingkai yang dikimpal. Bateri jenis ini dipasang di rumah dengan sejumlah besar tingkat, serta di kotej dan rumah persendirian. Kelemahan peranti pemanasan jenis ini adalah kosnya yang tinggi.

Penting! Apabila bateri jenis ini dipasang di rumah dengan bilangan lantai yang banyak, adalah disyorkan untuk mempunyai stesen dandang anda sendiri, yang mempunyai unit rawatan air. Keadaan untuk penyediaan awal penyejuk ini dikaitkan dengan sifat bateri aluminium.

mereka boleh tertakluk kepada kakisan elektrokimia apabila ia masuk dalam bentuk yang tidak berkualiti melalui rangkaian pemanasan pusat. Atas sebab ini, pemanas aluminium disyorkan untuk dipasang dalam sistem pemanasan berasingan.

Bateri besi tuang dalam sistem perbandingan parameter ini kehilangan dengan ketara, mereka mempunyai pemindahan haba yang rendah, berat pemanas yang besar. Tetapi, walaupun penunjuk ini, radiator MS-140 sangat diminati oleh penduduk, yang disebabkan oleh faktor-faktor seperti:

Tempoh operasi bebas masalah, yang penting dalam sistem pemanasan.
Rintangan kepada kesan negatif (kakisan) pembawa haba.
Inersia haba besi tuang.

Peranti pemanasan jenis ini telah beroperasi selama lebih daripada 50 tahun, kerana itu tidak ada perbezaan dalam kualiti penyediaan pembawa haba. Anda tidak boleh meletakkannya di rumah di mana mungkin terdapat tekanan kerja tinggi rangkaian pemanasan, besi tuang bukanlah bahan tahan lama.

Perbandingan dengan ciri-ciri lain

Satu ciri operasi bateri - inersia - telah disebutkan di atas. Tetapi agar perbandingan radiator pemanasan menjadi betul, ia mesti dilakukan bukan sahaja dari segi pemindahan haba, tetapi juga dalam parameter penting lain:

• kerja dan tekanan maksimum;
• jumlah air yang terkandung;
• jisim.

Had tekanan operasi menentukan sama ada pemanas boleh dipasang di bangunan berbilang tingkat di mana ketinggian tiang air boleh mencapai ratusan meter. Dengan cara ini, sekatan ini tidak terpakai kepada rumah persendirian, di mana tekanan dalam rangkaian tidak tinggi mengikut definisi. Membandingkan kapasiti radiator boleh memberi gambaran tentang jumlah air dalam sistem yang perlu dipanaskan. Nah, jisim produk adalah penting dalam menentukan tempat dan kaedah lampirannya.

Sebagai contoh, jadual perbandingan ciri-ciri pelbagai radiator pemanasan dengan saiz yang sama ditunjukkan di bawah:

Nota. Dalam jadual, pemanas 5 bahagian diambil sebagai 1 unit, kecuali satu keluli, yang merupakan panel tunggal.

Kekonduksian terma dan ketumpatan aluminium

Jadual menunjukkan sifat termofizik aluminium Al bergantung kepada suhu. Sifat-sifat aluminium diberikan dalam julat suhu yang luas - dari tolak 223 hingga 1527°C (dari 50 hingga 1800 K).

Seperti yang dapat dilihat dari jadual, kekonduksian haba aluminium pada suhu bilik adalah kira-kira 236 W / (m deg), yang memungkinkan untuk menggunakan bahan ini untuk pembuatan radiator dan pelbagai sink haba.

Selain aluminium, kuprum juga mempunyai kekonduksian terma yang tinggi. Logam manakah yang mempunyai kekonduksian terma paling tinggi? Adalah diketahui bahawa kekonduksian terma aluminium pada suhu sederhana dan tinggi masih kurang daripada kuprum, namun, apabila disejukkan kepada 50K, kekonduksian terma aluminium meningkat dengan ketara dan mencapai nilai 1350 W/(m deg). Dalam kuprum, pada suhu yang begitu rendah, nilai kekonduksian terma menjadi lebih rendah daripada aluminium dan berjumlah 1250 W / (m deg).

Aluminium mula cair pada suhu 933.61 K (kira-kira 660 ° C), manakala beberapa sifatnya mengalami perubahan ketara. Nilai sifat seperti peresapan terma, ketumpatan aluminium dan kekonduksian termanya dikurangkan dengan ketara.

Ketumpatan aluminium terutamanya ditentukan oleh suhunya dan bergantung kepada keadaan pengagregatan logam ini. Sebagai contoh, pada suhu 27 ° C, ketumpatan aluminium ialah 2697 kg / m 3, dan apabila logam ini dipanaskan hingga takat lebur (660 ° C), ketumpatannya menjadi sama dengan 2368 kg / m 3. Penurunan ketumpatan aluminium dengan peningkatan suhu adalah disebabkan oleh pengembangannya apabila dipanaskan.

dari sini

Jadual menunjukkan nilai kekonduksian haba logam (bukan ferus), serta komposisi kimia logam dan aloi teknikal dalam julat suhu dari 0 hingga 600°C.

Logam dan aloi bukan ferus: nikel Ni, monel, nichrome; aloi nikel (mengikut GOST 492-58): cupronickel NM81, NM70, konstantan NMMts 58.5-1.54, kopel NM 56.5, monel NMZhMts dan K-monel, alumel, chromel, manganin NMMts 85-12, invar; aloi magnesium (mengikut GOST 2856-68), elektron, platinum-rhodium; pemateri lembut (mengikut GOST 1499-70): timah tulen, plumbum, POS-90, POS-40, POS-30, aloi Rose, Aloi kayu. Teruskan membaca →

Apa yang sama untuk meletakkan radiator? Saya rasa setiap daripada kami bertanya soalan yang sama apabila kami datang ke pasar atau ke kedai alat ganti, memeriksa pilihan radiator yang besar untuk setiap selera, memuaskan hati walaupun pemilih yang paling terpesong. Adakah anda mahu dua baris, tiga baris, lebih besar, lebih kecil, dengan bahagian besar dengan yang kecil, aluminium, tembaga. Itulah logam yang diperbuat daripada radiator dan akan dibincangkan.

Ada yang percaya bahawa tembaga. Ini adalah Orang Percaya Lama yang asli, sebagaimana mereka dipanggil pada abad ke-17. Ya, jika kita tidak mengambil kereta baru abad ke-20, maka radiator tembaga dipasang di mana-mana. Tidak kira pembuatan dan model, sama ada kereta mini bajet atau trak berat berbilang tan. Tetapi terdapat satu lagi tentera pemilik kereta mendakwa bahawa radiator yang diperbuat daripada aluminium adalah lebih baik daripada yang tembaga. Kerana ia dipasang pada kereta moden baharu, pada enjin tugas berat yang memerlukan penyejukan berkualiti tinggi.

Dan apa yang paling menarik, semuanya betul. Kedua-duanya mempunyai kebaikan dan keburukan mereka sudah tentu. Sekarang untuk pelajaran fizik sedikit. Penunjuk yang paling baik, pada pendapat saya, adalah nombor, iaitu pekali kekonduksian terma. Dalam istilah mudah, ini adalah keupayaan bahan untuk memindahkan tenaga haba dari satu bahan ke bahan lain. Itu. kami mempunyai penyejuk, radiator yang diperbuat daripada logam ke-N dan persekitaran. Secara teorinya, semakin tinggi pekali, semakin cepat radiator akan mengambil tenaga haba daripada penyejuk dan melepaskannya ke persekitaran dengan lebih cepat.

Jadi, kekonduksian haba tembaga ialah 401 W / (m * K), dan aluminium - dari 202 hingga 236 W / (m * K). Tetapi ini dalam keadaan yang ideal. Nampaknya tembaga telah menang dalam pertikaian ini, tetapi ini adalah "+1" untuk radiator tembaga. Sekarang, selain daripada segala-galanya, adalah perlu untuk mempertimbangkan reka bentuk sebenar radiator itu sendiri.

Tiub tembaga di dasar radiator, serta jalur tembaga radiator udara untuk memindahkan haba yang diterima ke persekitaran. Sel-sel besar sarang lebah radiator membolehkan untuk mengurangkan kehilangan halaju aliran udara dan membolehkan untuk mengepam sejumlah besar udara setiap unit masa. Kepekatan bahagian reben radiator yang terlalu rendah mengurangkan kecekapan pemindahan haba dan meningkatkan kepekatan dan kekuatan pemanasan tempatan radiator.

Saya dapati dua jenis radiator berdasarkan tiub aluminium dan keluli. Berikut adalah bahagian yang tidak penting, kerana. kekonduksian terma keluli adalah sangat rendah berbanding dengan aluminium, hanya 47 W/(m*K). Dan sebenarnya, hanya kerana perbezaan prestasi yang tinggi, ia tidak lagi bernilai memasang radiator aluminium dengan tiub keluli. Walaupun ia lebih kuat daripada aluminium baka tulen dan mengurangkan risiko kebocoran daripada tekanan tinggi, sebagai contoh, dengan injap tersekat di penutup tangki pengembangan.Kepekatan plat aluminium yang tinggi pada tiub meningkatkan luas radiator yang ditiup oleh udara, dengan itu meningkatkan kecekapannya, tetapi pada masa yang sama, rintangan aliran udara meningkat dan jumlah udara yang dipam berkurangan.

Dasar penetapan harga di pasaran telah dibangunkan sedemikian rupa sehingga radiator tembaga jauh lebih mahal daripada yang aluminium. Dari gambaran keseluruhan, kita boleh membuat kesimpulan bahawa kedua-dua radiator adalah baik dengan cara mereka sendiri. Yang mana satu untuk dipilih pula? Soalan ini terpulang kepada anda.

Bagaimana untuk mengira kuasa haba dengan betul

Susunan cekap sistem pemanasan di dalam rumah tidak boleh dilakukan tanpa pengiraan haba kuasa peranti pemanasan yang diperlukan untuk memanaskan premis. Terdapat kaedah terbukti mudah untuk mengira keluaran haba pemanas. diperlukan untuk memanaskan bilik. Ia juga mengambil kira lokasi premis di dalam rumah pada mata kardinal.

• Bahagian selatan rumah dipanaskan setiap meter padu ruang 35 watt. kuasa haba.
• Bilik utara rumah setiap meter padu dipanaskan sebanyak 40 watt. kuasa haba.

Untuk mendapatkan jumlah kuasa haba yang diperlukan untuk memanaskan premis rumah, adalah perlu untuk mendarabkan jumlah sebenar bilik dengan nilai yang dibentangkan dan menambahnya dengan bilangan bilik.

Penting! Jenis pengiraan yang dibentangkan tidak boleh tepat, ini adalah nilai yang diperbesarkan, ia digunakan untuk pembentangan umum bilangan peranti pemanasan yang diperlukan. Pengiraan peranti pemanasan dwilogam, serta bateri aluminium, dijalankan berdasarkan parameter yang dinyatakan dalam data pasport produk

Mengikut peraturan, bahagian bateri sedemikian adalah sama dengan 70 unit kuasa (DT)

Pengiraan peranti pemanasan dwilogam, serta bateri aluminium, dijalankan berdasarkan parameter yang dinyatakan dalam data pasport produk. Mengikut peraturan, bahagian bateri sedemikian adalah sama dengan 70 unit kuasa (DT).

Apa itu, bagaimana untuk memahami? Aliran haba pasport bahagian bateri boleh diperolehi tertakluk kepada syarat membekalkan pembawa haba dengan suhu 105 darjah. Untuk mendapatkan suhu 70 darjah dalam sistem pemanasan balik rumah. Suhu awal di dalam bilik diambil sebagai 18 darjah Celsius.

penyejuk dipanaskan hingga 105 darjah

DT= (suhu media bekalan + suhu media kembali)/2, tolak suhu bilik. Kemudian darabkan data dalam pasport produk dengan faktor pembetulan, yang diberikan dalam buku rujukan khas untuk nilai DT yang berbeza. Dalam amalan, ia kelihatan seperti ini:

• Sistem pemanasan berfungsi dalam bekalan langsung 90 darjah dalam pemprosesan 70 darjah, suhu bilik 20 darjah.
• Formulanya ialah (90+70)/2-20=60, DT= 60

Menurut buku rujukan, kami sedang mencari pekali untuk nilai ini, ia bersamaan dengan 0.82. Dalam kes kami, kami mendarabkan aliran haba 204 dengan faktor 0.82, kami mendapat aliran kuasa sebenar = 167 W.

Perbandingan kuasa haba

Sekiranya anda mengkaji bahagian sebelumnya dengan teliti, anda harus memahami bahawa pemindahan haba sangat dipengaruhi oleh suhu udara dan penyejuk, dan ciri-ciri ini tidak banyak bergantung pada radiator itu sendiri. Tetapi terdapat faktor ketiga - kawasan permukaan pertukaran haba, dan di sini reka bentuk dan bentuk produk memainkan peranan yang besar. Oleh itu, sukar untuk membandingkan pemanas panel keluli dengan besi tuang, permukaannya terlalu berbeza.

Faktor keempat yang mempengaruhi pemindahan haba ialah bahan dari mana pemanas dibuat. Bandingkan sendiri: 5 bahagian radiator aluminium GLOBAL VOX dengan ketinggian 600 mm akan memberikan 635 W pada DT = 50 °C. Bateri retro besi tuang DIANA (GURATEC) dengan ketinggian yang sama dan bilangan bahagian yang sama hanya boleh menghantar 530 W dalam keadaan yang sama (Δt = 50 °C). Data ini diterbitkan di laman web rasmi pengeluar.

Nota. Ciri-ciri produk aluminium dan dwilogam dari segi kuasa haba adalah hampir sama, tidak ada gunanya membandingkannya.

Anda boleh cuba membandingkan aluminium dengan radiator panel keluli, mengambil saiz standard terdekat yang sesuai dari segi saiz. 5 bahagian aluminium GLOBAL 600 mm tinggi yang disebutkan mempunyai panjang keseluruhan kira-kira 400 mm, yang sepadan dengan panel keluli KERMI 600x400. Ternyata walaupun peranti keluli tiga baris (jenis 30) akan mengeluarkan hanya 572 W pada Δt = 50 °C. Tetapi perlu diingat bahawa kedalaman radiator GLOBAL VOX hanya 95 mm, dan panel KERMI hampir 160 mm. Iaitu, pemindahan haba aluminium yang tinggi membuatkan dirinya terasa, yang dicerminkan dalam dimensi.

Dalam keadaan sistem pemanasan individu rumah persendirian, bateri dengan kuasa yang sama, tetapi dari logam yang berbeza, akan berfungsi secara berbeza. Oleh itu, perbandingannya agak boleh diramalkan:

1. Produk dwilogam dan aluminium dengan cepat memanaskan dan menyejukkan. Memberi lebih banyak haba dalam tempoh masa, mereka mengembalikan air yang lebih sejuk ke sistem.
2. Radiator panel keluli menduduki kedudukan tengah, kerana ia memindahkan haba tidak begitu intensif. Tetapi mereka lebih murah dan mudah dipasang.
3. Yang paling lengai dan mahal ialah pemanas besi tuang, ia dicirikan oleh pemanasan dan penyejukan yang panjang, yang menyebabkan sedikit kelewatan dalam peraturan automatik aliran penyejuk oleh kepala termostatik.

Daripada perkara di atas, kesimpulan mudah menunjukkan dirinya sendiri.

Tidak kira apa bahan radiator dibuat, perkara utama ialah ia dipilih dengan betul dari segi kuasa dan sesuai dengan pengguna dalam semua aspek. Secara umum, sebagai perbandingan, tidak ada salahnya untuk membiasakan diri dengan semua nuansa operasi peranti tertentu, serta di mana satu boleh dipasang.

Pengiraan kuasa haba

Untuk mengatur pemanasan ruang, perlu mengetahui kuasa yang diperlukan untuk setiap daripada mereka, dan kemudian mengira pemindahan haba radiator. Penggunaan haba untuk memanaskan bilik ditentukan dengan cara yang agak mudah. Bergantung pada lokasi, nilai haba untuk pemanasan 1 m3 bilik diambil, ia adalah 35 W / m3 untuk sebelah selatan bangunan dan 40 W / m3 untuk utara. Jumlah sebenar bilik didarab dengan nilai ini dan kami mendapat kuasa yang diperlukan.

Perhatian! Kaedah pengiraan kuasa yang diperlukan di atas adalah yang diperbesarkan, hasilnya hanya diambil kira sebagai garis panduan. Untuk mengira bateri aluminium atau dwilogam, seseorang mesti bermula daripada ciri-ciri yang dinyatakan dalam dokumentasi pengilang

Selaras dengan piawaian, kuasa 1 bahagian radiator diberikan di sana pada DT = 70. Ini bermakna 1 bahagian akan memberikan aliran haba yang ditentukan pada suhu penyejuk pada bekalan 105 ºС, dan pada pulangan - 70 ºС. Dalam kes ini, suhu dikira persekitaran dalaman diandaikan 18 ºС

Untuk mengira bateri aluminium atau dwilogam, seseorang mesti bermula daripada ciri-ciri yang dinyatakan dalam dokumentasi pengilang. Selaras dengan piawaian, kuasa 1 bahagian radiator diberikan di sana pada DT = 70. Ini bermakna 1 bahagian akan memberikan aliran haba yang ditentukan pada suhu penyejuk pada bekalan 105 ºС, dan pada pulangan - 70 ºС. Dalam kes ini, suhu reka bentuk persekitaran dalaman diandaikan 18 ºС.

Berdasarkan jadual kami, pemindahan haba satu bahagian radiator dwilogam dengan saiz interaxal 500 mm ialah 204 W, tetapi hanya pada suhu dalam paip bekalan 105 ºС. Dalam sistem moden, terutamanya yang individu, masing-masing tidak ada suhu tinggi sedemikian, dan kuasa output akan berkurangan. Untuk mengetahui aliran haba sebenar, anda mesti terlebih dahulu mengira parameter DT untuk keadaan sedia ada menggunakan formula:

DT = (tsub + trev) / 2 - bilik, di mana:

• tpod - suhu air dalam saluran paip bekalan;
• tobr - sama, dalam baris kembali;
• troom ialah suhu di dalam bilik.

Selepas itu, pemindahan haba papan nama radiator pemanasan didarabkan dengan faktor pembetulan, diambil bergantung pada nilai DT mengikut jadual:

Sebagai contoh, dengan jadual penyejuk 80 / 60 ºС dan suhu bilik 21 ºС, parameter DT akan sama dengan (80 + 60) / 2 - 21 = 49, dan faktor pembetulan akan menjadi 0.63. Kemudian aliran haba 1 bahagian radiator dwilogam yang sama ialah 204 x 0.63 = 128.5 W. Berdasarkan keputusan ini, bilangan bahagian dipilih.

https://youtube.com/watch?v=nSewFwPhHhM

Kekotoran dalam aloi kuprum

dari sini

Kekotoran yang terkandung dalam tembaga (dan, tentu saja, berinteraksi dengannya) dibahagikan kepada tiga kumpulan.

Larutan pepejal terbentuk dengan kuprum

Kekotoran tersebut termasuk aluminium, antimoni, nikel, besi, timah, zink, dll. Bahan tambahan ini mengurangkan kekonduksian elektrik dan haba dengan ketara. Gred yang digunakan terutamanya untuk pengeluaran unsur konduktif termasuk M0 dan M1. Jika antimoni terkandung dalam komposisi aloi tembaga, maka kerja panasnya dengan tekanan adalah lebih sukar.

Kekotoran yang tidak larut dalam kuprum

Ini termasuk plumbum, bismut, dsb. Tidak menjejaskan kekonduksian elektrik logam asas, kekotoran tersebut menyukarkan pemprosesannya dengan tekanan.

Kekotoran yang membentuk sebatian kimia rapuh dengan kuprum

Kumpulan ini termasuk sulfur dan oksigen, yang mengurangkan kekonduksian elektrik dan kekuatan logam asas. Kehadiran sulfur dalam aloi kuprum sangat memudahkan kebolehmesinannya dengan memotong.